特許 7002449 曝露面積増大石英ガラス部材及びその製造方法並びにマルチ外周刃ブレード

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-01-04

(45)【発行日】2022-02-04

(54)【発明の名称】曝露面積増大石英ガラス部材及びその製造方法並びにマルチ外周刃ブレード

(51)【国際特許分類】

   C23C 16/458 20060101AFI20220128BHJP

   C03B 20/00 20060101ALI20220128BHJP

   B24D 5/00 20060101ALI20220128BHJP

   B24B 19/03 20060101ALI20220128BHJP

   H01L 21/301 20060101ALN20220128BHJP

【ＦＩ】

C23C16/458

C03B20/00 K

B24D5/00 P

B24B19/03

H01L21/78 F

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2018523845

(86)(22)【出願日】2017-06-08

(86)【国際出願番号】 JP2017021265

(87)【国際公開番号】W WO2017217309

(87)【国際公開日】2017-12-21

【審査請求日】2020-06-03

(31)【優先権主張番号】P 2016118118

(32)【優先日】2016-06-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000190138

【氏名又は名称】信越石英株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】591018224

【氏名又は名称】株式会社福井信越石英

(74)【代理人】

【識別番号】100147935

【弁理士】

【氏名又は名称】石原 進介

(74)【代理人】

【識別番号】100080230

【弁理士】

【氏名又は名称】石原 詔二

(72)【発明者】

【氏名】土田 昭禎

(72)【発明者】

【氏名】藤井 紀和

(72)【発明者】

【氏名】牧田 佳紀

【審査官】末松 佳記

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１７３１５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１１８８３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２０７８８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－３２６４６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１０５３３０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２３Ｃ １６／００－１６／５６

Ｂ２４Ｂ １／００－１／０４

Ｂ２４Ｂ ９／００－１９／２８

Ｂ２４Ｄ ３／００－９９／００

Ｈ０１Ｌ ２１／７８－２１／８０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体基板の成膜処理において、成膜処理される前記半導体基板が既に処理によって表面に凹凸が形成されており、かつ前記半導体基板と共に反応室内に載置され、成膜処理ガスに曝露される成膜処理ガス曝露用の板状の石英ガラス部材であり、
石英ガラス部材本体と、
成膜処理ガスの吸着量を制御するために前記石英ガラス部材本体の表面に形成された、溝幅及び溝深さが０．０５ｍｍ～１．５ｍｍの溝形状の複数の凹凸部と、
を有し、
当該石英ガラス部材本体の表面の複数の凹凸部の溝形状の横幅と溝深さの比が１：１～１：１０であり、当該溝の溝幅と溝深さのバラツキの範囲が、各±２０％以内であることにより、成膜処理ガスへの曝露面積を増大させると共に、前記成膜処理ガスの曝露面表面への吸着量が一定になるように増大曝露面積が制御されてなる曝露面積増大石英ガラス部材。

【請求項2】

請求項１記載の曝露面積増大石英ガラス部材の製造方法であり、マルチ外周刃ブレードを用いて、前記石英ガラス部材本体の表面に同時に複数の溝加工を行うことにより、前記複数の凹凸部を形成してなる曝露面積増大石英ガラス部材の製造方法。

【請求項3】

前記溝加工により得られた曝露面積増大石英ガラス部材の溝加工が行われた片面の表面積が、前記溝加工が行われる前の前記曝露面積増大石英ガラス部材の前記片面の表面積と比べて３倍以上である請求項２記載の曝露面積増大石英ガラス部材の製造方法。

【請求項4】

請求項２又は３記載の曝露面積増大石英ガラス部材の製造方法における溝加工を行うためのマルチ外周刃ブレードであり、
単一の円盤状台金部と、
前記円盤状台金部の外周部に形成されたダイヤモンド砥粒層基部と、
前記ダイヤモンド砥粒層基部から複数の刃が突出して一体的に設けられてなるダイヤモンド砥粒刃部と、
を有する、曝露面積増大石英ガラス部材製造用マルチ外周刃ブレード。

【請求項5】

前記ダイヤモンド砥粒刃部の各刃の刃厚と刃長の比が１：５以上である請求項４記載のマルチ外周刃ブレード。

【請求項6】

前記ダイヤモンド砥粒層基部が、前記ダイヤモンド砥粒刃部の各刃の刃長の２倍以上の厚さを有する請求項４又は５記載のマルチ外周刃ブレード。

【請求項7】

前記複数の刃と刃の間の前記ダイヤモンド砥粒層基部の表面に円弧状の窪みが形成されてなる請求項４～６いずれか１項記載のマルチ外周刃ブレード。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体基板の成膜処理の際に、成膜処理される前記半導体基板と共に反応室内に載置される曝露用石英ガラス部材であって、表面が平坦なものよりも成膜処理ガスへの曝露面積を増大させると共に、表面への吸着量が一定になるように増大曝露面積が制御された曝露面積増大石英ガラス部材、その製造方法及びそれに用いられるマルチ外周刃ブレードに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、半導体デバイスの製造工程において、シリコンウェーハ等の半導体基板に対して、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）などの種々の成膜処理が行われる。かかる成膜処理にあたっては、例えばウェーハボートあるいはサセプターと呼ばれるウェーハ保持治具に半導体基板を載置して反応室へと搬入し、成膜処理が行われる。

【0003】

このような、ウェーハ保持治具を用いた成膜処理においては、処理ガスと反応しない材質である石英ガラスでウェーハボートを作成し、かかるウェーハボートに半導体基板を載置し、処理ガスと反応しない材質である石英ガラスで製作された部材とともに前記半導体基板を反応室に収容し、成膜処理が行われることがある。このような成膜方法の例を特許文献１に示す。

【0004】

かかる技術は、一般にウェーハへのガスの流れのバラツキ低減する目的の部材であるが、成膜処理においては、半導体基板と同様に膜が累積付着し剥離による異物の発生や膜の膨張差による破損が問題となり、様々な工夫がなされている。

【0005】

ところが、成膜処理される半導体基板は、処理によって表面に凹凸が形成され、表面が平坦な半導体基板と比べて表面積が増大していることから、半導体基板への成膜を均一とするためには、反応室内で成膜処理ガスに曝露される石英ガラス部材も、その表面積を増大させて、成膜処理ガスの吸着量を半導体基板の表面の凹凸に合わせて制御したいというニーズがあった。

【0006】

さらに、成膜による膜厚が薄膜化するにつれて、石英ガラス部材にはガスの流れのバラツキの低減よりも、成膜ガスの吸着量の制御による均一な半導体基板への均一な成膜の達成が課題となっており、かかる石英ガラス部材の成膜処理ガス曝露面積を増大させ、かつ成膜処理ガスの吸着を精密に制御するにあたり、精度良く且つ生産効率良くその表面積を増大させた石英ガラス部材とすることは極めて困難であった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開平７－９９１５７

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑みなされたもので、表面が平坦なものよりも成膜処理ガスへの曝露面積を増大させると共に、表面への吸着量が一定になるように増大曝露面積が制御された曝露面積増大石英ガラス部材、その製造方法及びそれに用いられるマルチ外周刃ブレードを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の曝露面積増大石英ガラス部材は、半導体基板の成膜処理において、成膜処理される前記半導体基板と共に反応室内に載置され、成膜処理ガスに曝露される成膜処理ガス曝露用の石英ガラス部材であり、石英ガラス部材本体と、前記石英ガラス部材本体の表面に形成された複数の凹凸部と、を有し、成膜処理ガスへの曝露面積が制御されて増大されてなる曝露面積増大石英ガラス部材である。前記曝露面積の制御は、成膜処理ガスの曝露面表面への吸着量が一定になるように制御することが好適である。

【0010】

前記制御されて増大される複数の凹凸部が溝形状であり、当該溝の溝幅と溝深さのバラツキの範囲が、各±２０％以内であることが好適である。

【0011】

本発明の曝露面積増大石英ガラス部材の製造方法は、前記曝露面積増大石英ガラス部材の製造方法であり、マルチ外周刃ブレードを用いて、前記石英ガラス部材本体の表面に同時に複数の溝加工を行うことにより、複数の凹凸部を形成してなる曝露面積増大石英ガラス部材の製造方法である。

【0012】

前記溝加工により得られた曝露面積増大石英ガラス部材の溝加工が行われた片面の表面積が、前記溝加工が行われる前の前記曝露面積増大石英ガラス部材の前記片面の表面積と比べて３倍以上であるのが好適である。

【0013】

本発明のマルチ外周刃ブレードは、前記曝露面積増大石英ガラス部材の製造方法における溝加工を行うためのマルチ外周刃ブレードであり、単一の円盤状台金部と、前記円盤状台金部の外周部に形成されたダイヤモンド砥粒層基部と、前記ダイヤモンド砥粒層基部から複数の刃が突出して一体的に設けられてなるダイヤモンド砥粒刃部と、を有する、マルチ外周刃ブレードである。

【0014】

前記ダイヤモンド砥粒刃部の各刃の刃厚と刃長の比が１：５以上であるのが好適である。

【0015】

前記ダイヤモンド砥粒層基部が、前記ダイヤモンド砥粒刃部の各刃の刃長の２倍以上の厚さを有するのが好適である。

【0016】

前記複数の刃と刃の間の前記ダイヤモンド砥粒層基部の表面に円弧状の窪みが形成されてなるのが好適である。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、表面が平坦なものよりも成膜処理ガスへの曝露面積を増大させると共に、表面への吸着量が一定になるように増大曝露面積が制御された曝露面積増大石英ガラス部材、その製造方法及びそれに用いられるマルチ外周刃ブレードを提供することができるという著大な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の曝露面積増大石英ガラス部材の例を示す概略平面図であり、（ａ）及び（ｂ）は円輪板状、（ｃ）及び（ｄ）は円板状の例を示す。

【図2】本発明の曝露面積増大石英ガラス部材の溝加工の一例を示し、（ａ）は溝加工が行われた表面を示す拡大模式図、（ｂ）は溝加工が行われる前の表面を示す拡大模式図である。

【図3】本発明のマルチ外周刃ブレードを示す図であって、（ａ）が概略斜視図、（ｂ）が概略正面図である。

【図4】本発明のマルチ外周刃ブレードの要部拡大模式断面図である。

【図5】本発明のマルチ外周刃ブレードを用いて、複数の溝加工を行う様子を示す平面模式図である。

【図6】本発明のマルチ外周刃ブレードを用いて、複数の溝加工を行う様子を示す側面模式図である。

【図7】縦型熱処理炉の一例を示す概略図である。

【図8】実施例１１、１２及び比較例１で用いた成膜処理装置を示す概略断面図である。

【図9】従来のマルチ外周刃ブレードを示す概略正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下に本発明の実施の形態を説明するが、これら実施の形態は例示的に示されるもので、本発明の技術思想から逸脱しない限り種々の変形が可能なことはいうまでもない。図示において、同一部材は同一符号であらわされる。

【0020】

図１（ａ）～（ｄ）、図７及び図８において、符号１０は、本発明の曝露面積増大石英ガラス部材である。曝露面積増大石英ガラス部材１０は、半導体基板Ｗの成膜処理において、成膜処理される前記半導体基板Ｗと共に反応室１２内に載置され、成膜処理ガスに曝露される成膜処理ガス曝露用の石英ガラス部材であり、石英ガラス部材本体１４と、前記石英ガラス部材本体１４の表面に形成された複数の凹凸部１６と、を有し、成膜処理ガスへの曝露面積が増大されてなる曝露面積増大石英ガラス部材である。

【0021】

本発明において、石英ガラス部材本体１４の形状は特に制限はなく、成膜条件に基づいて成膜処理ガスを制御するための部材形状及び凹凸部の加工を適宜選択すればよいが、板状が好ましく、例えば、円形の板状又は多角形の板状等が挙げられる。図示の例では、図１（ａ），（ｂ）に平面視で中央に中空部を有する円形の板状（円輪板状）の例を示し、図１（ｃ），（ｄ）に平面視で中央に中空部を有さない円板状（ウェーハ状）の例を示した。

【0022】

図１（ａ）において、符号５２は中空部であり、円輪板状の曝露面積増大石英ガラス部材１０Ａの石英ガラス部材本体１４は、中央に中空部を有する円形の形状をしており、該石英ガラス部材本体１４の表面全面に、複数の凹凸部１６として等間隔の平行の溝１８が形成されている。図１（ｂ）の曝露面積増大石英ガラス部材１０Ｂは、複数の凹凸部１６として９０°のクロス状の溝１８が形成されている以外は図１（ａ）の曝露面積増大石英ガラス部材１０Ａと同様である。

【0023】

図１（ｃ）の曝露面積増大石英ガラス部材１０Ｃの石英ガラス部材本体１４は平面視で中央に中空部を有さない円板状であり、該石英ガラス部材本体１４の表面全面に、複数の凹凸部１６として等間隔の平行の溝１８が形成されている。図１（ｄ）の曝露面積増大石英ガラス部材１０Ｄは、複数の凹凸部１６として９０°のクロス状の溝１８が形成されている以外は図１（ｃ）の曝露面積増大石英ガラス部材１０Ｃと同様である。

【0024】

図示では、複数の凹凸部１６として等間隔で複数の溝１８が形成されている例を示したが、成膜処理ガスの吸着量を制御するために、中央と周囲で間隔を変えても良い。複数の凹凸部１６、表面に複数の凹凸が形成されていればよく、その形状に特に制限はないが、溝形状が好ましい。溝形状は、直線状や曲線状、円周状、断線状等のいずれでも良く特に制限はないが、直線状が好適である。複数の直線は平行でもよく、交差していてもよいが、図１（ａ）～（ｄ）に示した如く、平行又はクロス状が好ましい。また、複数種の形状を組み合わせて用いても良い。

【0025】

溝１８は、精密な溝加工等により複数の凹凸部１６を形成するが、石英ガラス部材本体１４の片面だけに形成しても両面に形成してもよい。また、複数の凹凸部１６は石英ガラス部材本体１４の表面全面に形成してもよく、部分的に形成してもよいが、表面全面又は少なくとも表面の外周部に複数の凹凸部１６が形成されることが好適である。

【0026】

曝露面積増大石英ガラス部材１０の片面に溝加工が行われた表面と、前記溝加工を行う前の表面とを図２に示す。
図２（ａ）に示されるように、溝加工により、片面の表面２０に溝１８が形成されていると、図２（ｂ）に示すような溝加工前の平坦な表面２２に比べて、溝１８の内側面２４ａ，２４ｂの分だけ表面積が増大する。従って、図２（ａ）のように、表面２０に溝１８が形成されていると、図２（ｂ）に示すような溝加工前の平坦な表面２２に比べて、成膜処理ガスに曝露される面積が増大することとなる。よって、溝１８の幅や深さは、増大する曝露面積、ひいては成膜処理ガスの吸着量の精密な制御には重要な要素になる。

【0027】

例えば、溝１８の幅や深さは０．０５ｍｍ～１．５ｍｍで、要求される吸着量に対応する増大させる面積に合わせて、適宜選択出来るが、溝幅に対して溝深さが１：１０を超えると、吸着する処理ガスが溝底まで安定して供給されず、逆に１：１より小さいと、面積増大の効果が充分に得られない。よって、溝幅：溝深さが１：１～１：１０が好ましく、１：１．５～１：７がより好ましい。
また、増大面積ひいては吸着量を精密に制御するためには、溝幅と溝深さの精度が重要であり、溝幅と溝深さのバラツキは、それぞれの要求値の±２０％を超えないのが好適であり、±１０％以内であることがより好適である。

【0028】

曝露面積増大石英ガラス部材１０の表面２０に複数の溝１８を加工するにあたっては、マルチ外周刃ブレードを用いて、前記石英ガラス部材本体１４の表面２０に同時に複数の溝加工を行うことができる。

【0029】

図３～図５において、符号２６は本発明のマルチ外周刃ブレードを示す。マルチ外周刃ブレード２６は、単一の円盤状台金部２８と、前記円盤状台金部２８の外周部３０に形成されたダイヤモンド砥粒層基部３２と、前記ダイヤモンド砥粒層基部３２から複数の刃３４が突出して一体的に設けられてなるダイヤモンド砥粒刃部３６と、を有する。

【0030】

円盤状台金部２８は単一の金属で一体的に構成されており、中央には回転軸が挿通される挿通孔３８が開穿されている。ダイヤモンド砥粒層基部３２及びダイヤモンド砥粒刃部３６は、ダイヤモンド砥粒を固着させることで形成されている。ダイヤモンド砥粒を固着させるには、ダイヤモンド砥粒をメタルボンドで焼結したり或いは電着させたりすることで固着させることができる。円盤状台金部２８は単一の金属で一体的に構成することで、マルチ外周刃ブレードを高速回転させた際の刃振れを極めて小さく抑えることができる。

【0031】

前記ダイヤモンド砥粒層基部３２及び前記ダイヤモンド砥粒刃部３６の拡大図を図４に示す。前記ダイヤモンド砥粒刃部３６としては、前記ダイヤモンド砥粒刃部３６の各刃３４の刃厚Ｄと刃長Ｌの比が１：５以上１：２０未満であるのが好適である。

【0032】

ダイヤモンド砥粒刃部３６の刃３４の数に特別の限定はないが、例えば３連刃以上３０連刃未満ぐらいの数で刃を設けるようにすればよい。刃の数を増やせば同時に溝加工できる溝の数が増えることになるが、あまり増やすと加工時の各刃の摩耗度合いがばらつき、加工する溝の幅、深さのバラツキを増大させることになる。図３の例では刃３４を４連刃とした例を示し、図４の例では刃３４を６連刃とした例を示した。

【0033】

また、前記ダイヤモンド砥粒層基部３２は、前記ダイヤモンド砥粒刃部３６の各刃３４の刃長Ｌの２倍以上の厚さＴを有するのが好適である。

【0034】

さらに、前記複数の刃３４と刃３４の間の前記ダイヤモンド砥粒層基部３２の表面に円弧状の窪み４０が形成されてなるのが好適である。切削した際の切り粉等の抜けが向上し、加工負荷を抑えて刃振れを低減出来、加工精度が向上するからである。

【0035】

このように構成した本発明のマルチ外周刃ブレード２６は、従来のマルチ外周刃ブレードと比べて、精度良く溝加工を行うことができる。図９に従来のマルチ外周刃ブレード１００を示す。従来のマルチ外周刃ブレード１００は、複数の単一外周刃ブレード１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ，１０２ｅがスペーサ１０４を介して組み付けられることにより、マルチ外周刃ブレードとされている。そして、各単一外周刃ブレード１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ，１０２ｅは、それぞれが円盤状台金部１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄ，１０６ｅを有しており、かかる円盤状台金部１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄ，１０６ｅの外周部にダイヤモンド砥粒刃１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ，１０８ｄ，１０８ｅが設けられている。

【0036】

図９に示すような従来のマルチ外周刃ブレード１００では、スペーサ１０４を介して複数の単一外周刃ブレード１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ，１０２ｅが組み付けられているため、例えば１００μｍオーダーのピッチや深さで溝加工を行うには、組み付け精度の問題が生じてしまう。そのため、本発明のマルチ外周刃ブレード２６では、スペーサを用いることなく、円盤状台金部２８を単一のものとし、その円盤状台金部２８の外周部３０にダイヤモンド砥粒層基部３２を設け、さらにダイヤモンド砥粒層基部３２の外周部にダイヤモンド砥粒刃部３６を設ける構成としている。

【0037】

かかるマルチ外周刃ブレード２６を用いて、図５に示すようにマルチ外周刃ブレード２６を回転させながら石英ガラス部材本体１４の表面を横断させれば、ダイヤモンド砥粒刃部３６によって、同時に複数の溝加工を行うことができる。

【0038】

そして、図６に矢印で示したように、かかる複数の溝同時加工を、位置をずらして繰り返すことで、図１に示す本発明の曝露面積増大石英ガラス部材となる。

【0039】

図７に、縦型熱処理炉の一例を示す。縦型熱処理炉４２は、石英で構成された反応室１２と、前記反応室１２に成膜処理ガスなどのガスを導入するガス導入管４４と、前記反応室１２を加熱するヒータ４６と、前記反応室１２内のガスを排気するためのガス排気管４８と、を有している。また、反応室１２内にはウェーハボート５０が搬入されている。かかるウェーハボート５０には、複数の半導体基板Ｗ（例えばシリコンウェーハ）が載置されている。

【0040】

そして、ウェーハボート５０の上端及び下端の載置部には、本発明の曝露面積増大石英ガラス部材１０が載置されている。この状態でガス導入管４４から成膜処理ガスを反応室１２内に導入し、半導体基板ＷへＣＶＤなどの成膜処理を行う。成膜処理が行われる半導体基板Ｗは、既に処理によって表面に凹凸が形成されており、曝露面積増大石英ガラス部材１０は成膜処理ガスに対する曝露面積が増大されているため、半導体基板Ｗへの成膜が均一となる。

【実施例】

【0041】

以下に本発明について実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明がこれらの実施例によって限定されるものでないことは言うまでもない。

【0042】

（実施例１～１０）
単一の円盤状台金部と、円盤状台金部の外周部に形成されたダイヤモンド砥粒層部と、ダイヤモンド砥粒層部基部から、複数の刃が突出して一体的に設けられてなるメタルボンドによるダイヤモンド砥粒刃部と、を有する本発明のマルチ外周刃ブレードを準備した。これらのマルチ外周刃ブレードにより、複数の凹凸部を形成してなる本発明の曝露面積増大石英ガラス部材を製作した。実施例１～１０のマルチ外周刃ブレード及び曝露面積増大石英ガラス部材の詳細を表１に示す。

【0043】

【表1】

【0044】

表１において、形状Ｙは、部材仕様：凹凸加工片面のみ表面全面、９０°クロス、ピッチ０．５ｍｍ、石英ガラス部材本体の外径（ＯＤ）３４０ｍｍ×内径（ＩＤ）３０２ｍｍ×厚さｔ０．８ｍｍ（円輪板状）であり、形状Ｘは、部材仕様：凹凸加工片面のみ表面全面、平行、ピッチ０．５ｍｍ、石英ガラス部材本体の外径（ＯＤ）３００ｍｍ×厚さｔ０．８ｍｍ（円板状）である。また、ＢＷ ＭＡＸ：溝幅のバラツキの最大％（絶対値）、ＢＤ ＭＡＸ：溝深さのバラツキの最大％（絶対値）、Ｄ：刃厚、Ｌ：刃長、Ｔ：基部厚みである。

【0045】

表１に示した如く、本発明のマルチ外周刃ブレードを用いることにより、溝形状の複数の凹凸部が形成され、且つ当該溝の溝幅と溝深さのバラツキの範囲が、２０％以内である曝露面積増大石英ガラス部材が得られた。
また、実施例１，２及び６～８が溝幅のバラツキが１０％未満であり、さらに望ましい結果であった。

【0046】

（実験例１～５）
図９に示した、スペーサを介して複数の単一ブレードを組み付けた従来のマルチ外周刃ブレードを準備した。これらのマルチ外周刃ブレードを利用して、実施例１～１０と同様な形状Ｙ、Ｘの部材を製作した。実験例１～５のマルチ外周刃ブレード及び曝露面積増大石英ガラス部材の詳細を表２に示す。表２において、Ｓはスペーサとブレードを組み付けた後の全幅とした。

【0047】

【表2】

【0048】

表２に示した如く、実験例１～５のいずれも実施例１～１０に比較して、溝幅と溝深さのばらつきが大きくなっており、実用に適さないものであった。

【0049】

（実施例１１）
実施例２と同様の方法により、円輪板状の曝露面積増大石英ガラス部材を準備し、図８に示した成膜処理装置を用いて窒化膜の成膜試験を行い、曝露面積増大石英ガラス部材への処理ガス吸着効果の検証を行った。図８に示した如く、サセプター５１上に円輪板状の曝露面積増大石英ガラス部材１０を載置せしめ、前記円輪板状の曝露面積増大石英ガラス部材１０の中空部５２に成膜被処理物である半導体基板Ｗを配置し成膜試験を行った。また、参考例１として、石英ガラス部材を配置せず半導体基板Ｗのみをサセプター５１上に載置し同様の実験を行った。
成膜後の基板表面の膜の中央と外周部の相対的な膜厚比を、中央を１として確認した。結果を表３に示す。

【0050】

（実施例１２）
実験例３と同様の方法により得た円輪板状の曝露面積増大石英ガラス部材を用いた以外は実施例１１と同様の方法により実験を行った。結果を表３に示す。

【0051】

（比較例１）
溝の無い円輪板状の石英ガラス部材を用いた以外は実施例１１と同様の方法により実験を行った。結果を表３に示す。

【0052】

【表3】

【0053】

表３に示した如く、比較例１に対して、実施例１１及び１２は曝露面積の増大による膜厚の外周厚膜化の抑制効果が大きいことがわかる。また、溝深さの溝幅に対する比が５倍、即ち、望ましい１０倍未満である実施例１１に比較して、１０倍以上の実施例１２は溝深さが深く、より多く面積は増大しているにもかかわらず、外周の厚膜化の抑制効果が少なくなり、吸着効果の効率に差があることがわかった。

【0054】

（実施例１３～１５）
曝露面積増大石英ガラス部材の溝のバラツキと吸着量に関して、吸着量のバラツキを、処理ガスに見立てて、純水の表面への付着残留重量の差異により検証した。評価は下記工程１）～５）にて行った。
１）水槽に所定の純水を満たし、重量を計測する。
２）石英ガラス部材（形状Ｙ、Ｘ）を純水の入った水槽に浸漬し、水中で１０分保持する。
３）次いで製品を水面から持ち上げて、水槽上で水面から離して、６０秒間保持し、部材から離れる水滴を水槽に落とす。
４）前記３）の処理後の部材を抜いた後の水槽の残留純水を含む重量を計測する。
５）前記１）の重量と４）の重量の差を、石英ガラス部材への純水の吸着重量とする。
これを各石英ガラス部材について、１０回繰り返し、吸着重量のＭＡＸ－ＭＩＮ、及び平均にて検証した。
各石英ガラス部材は、それぞれ、実施例１３：実施例２、実施例１４：実施例６、実施例１５：実施例９と同様の方法により得た曝露面積増大石英ガラス部材を用いた。結果を表４に示す。

【0055】

（比較例２）
比較例１と同様の溝の無い円輪板状の石英ガラス部材を用いた以外は実施例１３～１５と同様の方法により実験を行った。結果を表４に示す。

【0056】

（実験例６及び７）
石英ガラス部材を変更した以外は実施例１３～１５と同様の方法により実験を行った。実験例６及び７はそれぞれ、実験例４及び５と同様の方法により得た曝露面積増大石英ガラス部材を用いた。結果を表４に示す。

【0057】

【表4】

【0058】

表４に示した如く、溝のバラツキが小さい曝露面積増大石英ガラス部材を用いた実施例１３～１５では、吸着量のバラツキも極めて小さいものであった。また、比較例２と実施例１３の純水の吸着量は、比較例１と実施例１１の外周部膜厚化抑制効果と良く一致し、吸着量が大きいほど膜厚化の抑制効果が大きいことがわかる。さらに、実施例１４，１５と実験例６，７から、溝の溝幅と溝深さの精度のばらつきが大きいと、吸着量も大幅にばらつくことがわかる。このことから、溝の溝幅、溝深さによる増大曝露面積を制御することにより、吸着量が一定になることが検証できる。

【符号の説明】

【0059】

１０，１０Ａ～１０Ｄ：曝露面積増大石英ガラス部材、１２：反応室、１４：石英ガラス部材本体、１６：凹凸部、１８：溝、２０：溝加工後の表面、２２：溝加工前の表面、２４ａ，２４ｂ：内側面、２６：本発明のマルチ外周刃ブレード、２８：円盤状台金部、３０：外周部、３２：ダイヤモンド砥粒層基部、３４：刃、３６：ダイヤモンド砥粒刃部、３８：挿通孔、４０：円弧状の窪み、４２：縦型熱処理炉、４４：ガス導入管、４６：ヒータ、４８：ガス排気管、５０：ウェーハボート、５１：サセプター、５２：中空部、１００：従来のマルチ外周刃ブレード、１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ，１０２ｅ：単一外周刃ブレード、１０４：スペーサ、１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄ，１０６ｅ：円盤状台金部、１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ，１０８ｄ，１０８ｅ：ダイヤモンド砥粒刃、Ｄ：刃厚、Ｌ：刃長、Ｔ：ダイヤモンド砥粒層基部の厚さ、Ｗ：半導体基板。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】